最新采油工程課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-11-23 16:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 比值； LH —液相存容比 (持液率 )，計(jì)算管段中液相體積與管段容積之比值； mg ??? 、 Ｌ —在 TP、 下氣、液和混合物 的密度， kg/m3。 氣相存容比由滑脫速度 sV 來(lái)計(jì)算?；撍俣榷x為：氣相流速與液相流速之差。 )1(1 gp gtgp ggsLgsgs HA qqHA qHvHvv ??????? 可解出 gH ： Hg? ps gps tps t Av qAv qAv q 4)1(1[21 2 ???? 式中 sv —滑脫速度，由實(shí)驗(yàn)確定， m/s； sgv 、 sLv —?dú)庀嗪鸵合嗟谋碛^流速， m/s。 泡流摩擦損失梯度按液相進(jìn)行計(jì)算： 22LHLt vDf ??? )1( gp LLH HA qv ?? 式中 f —摩擦阻力系數(shù)； LHv —液相真實(shí)流速， m/s。 摩擦阻力系數(shù) f 可根據(jù)管壁相對(duì)粗造度 D/? 和液相雷諾數(shù) ReN 查圖 2。 液相雷諾數(shù) : L LsLDvN ???Re 式中 L? —在 TP、 下的液體粘度，油、水混合物在未乳化的情況下可取其體積加權(quán)平均值， 。 10 圖 2 (2)段塞流混合物平均密度 Lpst psLtm Avq AvW ???????? (34) 式中 ? —液體分布系數(shù)； sv —滑脫速度， m/s。 滑脫速度可用 Griffith 和 Wallis 提出的公式計(jì)算： gDCCvs 21? (35) (3)過(guò)渡流 過(guò)渡流 的混合物平均密度及摩擦梯度是先按段塞流和霧流分別進(jìn)行計(jì)算，然 11 后用內(nèi)插方法來(lái)確定相應(yīng)的數(shù)值。 MiSM sgSLSM gMm LL LvLL vL ????????? (36) MiSM ggSLSM gMt LL LvLL vL ????????? (37) 式中的 SL? 、 SL? 及 Mi? 、 Mi? 為分 別按段塞流和霧流計(jì)算的混合物密度及摩擦梯度。 (4)霧流 霧流混合物密度計(jì)算公式與泡流相同： ggLgggLLm HHHH ?????????? )1( 由于霧流的氣液無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，即滑脫速度接近于霧，基本上沒(méi)有滑脫。所以 gLgg qqqH ?? (38) 摩擦梯度則按連續(xù)的氣相進(jìn)行計(jì)算，即 Dvf sggf 2 2??? (39) 式中 sgv —?dú)怏w表觀流速， pgsg Aqv /? ， m/s。 霧流摩擦系數(shù)可根據(jù)氣體雷諾數(shù) ? ?gNRe 和液膜相對(duì)粗糙度由圖 2 查得。 按不同流動(dòng)型態(tài)計(jì)算壓力梯度的步驟與前面介紹的用摩擦損失系數(shù)法基本相同，只是在計(jì)算混合物密度及摩擦之前需要根據(jù)流動(dòng)型態(tài)界限確定其流動(dòng)型態(tài)。圖 3 為 Orkiszewski方法的計(jì)算流程框圖。 12 以井口油壓或井底流壓為起點(diǎn)，選擇合適的壓力間隔 P? ，假設(shè) h?計(jì)算平均 P 和 T ，并求得在此 P 和 T 下的流體性質(zhì)參數(shù)和流動(dòng)參數(shù)，以及相應(yīng)的流動(dòng)型態(tài)界限 LB、 Lg和 LM確定流動(dòng)型態(tài)霧流計(jì)算氣相存容比、平均密度及摩擦梯度過(guò)渡流分別按段塞流和霧流計(jì)算平均密度及摩擦梯度，并進(jìn)行內(nèi)插段塞流計(jì)算滑脫速度、液體分布系數(shù)、平均密度和摩擦梯度泡流計(jì)算氣相存容比、平均密度和摩擦梯度計(jì)算并比較h?，重復(fù)上述計(jì)算使h?的計(jì)算值與假設(shè)值相等或在允許的誤差范圍內(nèi)重復(fù)上述步驟，直到 ?? h的等于或大于油層深度為止 圖 3 Orkiszewski方法計(jì)算流程框圖 懸點(diǎn)載荷和抽油桿柱設(shè)計(jì)計(jì)算 抽油桿柱設(shè)計(jì)的一般方法見(jiàn)《采油工程設(shè)計(jì)與原理》。之所以設(shè)計(jì)方法較復(fù)雜，原因之一是因?yàn)闂U柱的最大、最小載荷與桿長(zhǎng)不是線性關(guān)系。例如在考慮抽油桿彈性時(shí)的懸點(diǎn)載荷、在考慮桿柱摩擦?xí)r的懸點(diǎn)載荷公式與桿長(zhǎng)不是線性關(guān)系。原因之二是因?yàn)闂U、管環(huán)空中的壓力分布取決于桿徑，而桿柱的設(shè)計(jì)有用到桿、管環(huán)空中的壓力分布。 由于綜合課程設(shè)計(jì)時(shí)間較少，所以這里提供一種簡(jiǎn)化桿柱設(shè)計(jì)方法。暫將桿、管環(huán)空中的壓力分布給定（按油水兩相、不考慮摩擦?xí)r的壓 力分布），桿柱的最大、最小載荷公式采用與桿長(zhǎng)成線性關(guān)系的下面公式。它是針對(duì)液體粘度較低、直井、游梁抽油機(jī)的桿柱載荷公式。 13 懸點(diǎn)最大、最小載荷的計(jì)算公式： )17901)((21m a xSNWWP Lij rj ???? ?? （ 40） gLqW rjij rjij rj ?? ?? ? 11 （ 41） )( NZpL PPfW ??? （ 42） 式中： irq —— 第 i級(jí)桿每米桿在空氣中的質(zhì)量， Kg/m riL —— 第 i級(jí)桿桿長(zhǎng)， m； i —— 抽油桿級(jí)數(shù)，從下向上計(jì)數(shù)； PZ—— 泵排出口壓力， Pa； PN—— 泵的沉沒(méi)壓力， Pa； N—— 沖次， rpm。 S—— 光桿沖程， m； fP—— 活塞截面積， m2； g—— 重力加速度， m/s2； ?? ?? ??? ij rjij rj WSNWP 121m in 1790 （ 43） )( 11111 ???? ?????
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